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閉断面とは？開断面との違い・座屈抵抗性と代表的な断面形状

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閉断面（へいだんめん）とは、断面が閉じた形状です。

角形（箱型）や円筒の断面をいいます。

座屈に対する抵抗性が高いです。

今回は閉断面の意味、開断面との違い、断面二次モーメント、座屈との関係について説明します。

開断面、座屈の意味は下記が参考になります。

開断面とは？1分でわかる意味、読み方、閉断面との違い、ねじれ、座屈との関係

座屈とは？意味・座屈荷重・座屈長さ・種類をわかりやすく解説

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閉断面とは？

閉断面とは、断面が閉じた形状のことです。下図をみてください。これが閉断面です。

閉断面には、角形や円筒形があります。鋼材の種類では角形鋼管や鋼管といいます。角形鋼管、鋼管の意味、規格は下記が参考になります。

冷間成形角形鋼管（コラム）とは｜BCR・BCP・STKRの違いと柱材

一般構造用炭素鋼鋼管（STK400）とは｜読み方・単位重量・規格

H形や溝形などの開断面は、必ず弱軸があります。よって弱軸方向の座屈や、断面性能の低さに注意して設計します。弱軸、強軸の意味は下記が参考になります。

1分でわかる強軸と弱軸の違い

一方、閉断面である角形鋼管や鋼管は、「方向性が無い」という特徴があります。下図をみてください。ｘ軸回り、ｙ軸回りのどちらを曲げても、「断面が同じなので」抵抗性も同じです。弱軸が無いともいえます。

柱は常に圧縮力が作用する部材です。座屈の抵抗性が高い閉断面は、柱に用いることが多いです。

閉断面の読み方

閉断面は「へいだんめん」と読みます。開断面は「かいだんめん」です。

閉断面と開断面、中実断面の違い

閉断面と開断面、中実断面の違いを下記に示します。

閉断面　⇒　断面が閉じた形状のこと

開断面　⇒　断面が開いた形状のこと

中実断面　⇒　中身が詰まった断面形状のこと

下図に閉断面、開断面、中実断面を示します。

閉断面と断面二次モーメントの関係

閉断面は開断面に比べて、強軸と弱軸の差が小さいです（あるいは強軸のみ）。断面二次モーメントの差も小さいので、色々な方向から力が作用する柱に使うことが多いです。柱の意味は、下記が参考になります。

柱・梁とは？役割の違い・柱梁接合部・剛比の計算をわかりやすく解説

閉断面と座屈の関係

閉断面は、断面性能に方向性が無いです（少ない）。閉断面の断面二次半径は、開断面の弱軸回りの値に比べて大きいです。よって、常に圧縮力が生じる柱などには閉断面を用います。ただし開断面を用いても、座屈に対して適切に設計すれば問題ないです。

座屈の意味は、下記が参考になります。

座屈とは？意味・座屈荷重・座屈長さ・種類をわかりやすく解説

閉断面を整理した表を示します。

断面の種類	形状の特徴	主な用途
閉断面	断面が閉じている（角形・円筒）	柱部材
開断面	断面が開いている（H形・溝形）	梁部材
中実断面	中身が詰まっている	棒状部材など

まとめ

今回は閉断面について説明しました。意味が理解頂けたと思います。閉断面は、断面が閉じた形状です。開断面との違いを覚えましょう。また閉断面と座屈、断面性能の関係を理解しましょう。下記の記事も勉強してくださいね。

開断面とは？1分でわかる意味、読み方、閉断面との違い、ねじれ、座屈との関係

座屈とは？意味・座屈荷重・座屈長さ・種類をわかりやすく解説

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プロフィール

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• 名前　ハナダユキヒロ/ミツメラボ代表.
• 2010年　弊サイトを開設
• 2010～2017年　国立大学大学院修了
• 2017年12月に当HPが書籍化。
• 「わかる構造力学」
• 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
• 「わかる構造力学(改訂版)」


• 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に向けて


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